Наблюдаемый характер указанных зависимостей связан с совместным влиянием х и 6„ прокатанных лент.

При толщинах т 60 мкм и уменьшении исходной пористости О,' происходит интенсивное деформационное упрочнение материала промежуточного слоя в приконтактной зоне соединения, где деформация существенно больше, чем в основном объеме ленты. Такое состояние поверхности ленты затрудняет образование физического контакта и развитие дальнейших стадий образования сварного соединения. Наблюдаются очаги схватывания между материалом промежуточного слоя и свариваемыми поверхностями. Прочность материала этого слоя превышает прочность зоны соединения, по которой и происходит разрушение.

При толщинах т 80 мкм и значительной пористости промежуточного слоя в результате его интенсивной пластической деформации образуется полный физический контакт между частицами порошка, и начинают развиваться процессы активации и схватывания контактных поверхностей на границе промежуточный слой — свариваемая поверхность. Прочность зоны соединения превышает прочность материала спеченной ленты, подтверждением чего является разрушение сварных соединений по ленте. Этому виду разрушения способствует также образование множества закрытых пор в спечен ной ленте, являющихся фактически областями концентрации напряжений при последующих механических испытаниях. В некоторых случаях такой вид разрушения возможен вследствие больших термических напряжении, возникающих в сварном соединении. '

Таким образом, прокатанная лента с выбранными значениям' т и Й„ является оптимальной для сварки. Это позволило оптимизировать и скорость прокатки УДП ([„„ = 190 мм/мин).

Вполне понятно, что наиболее энергетически активным промежуточным слоем является свободно насыпанный УДП. Поэтому при создании более технологичного вида промежуточного слоя — прокатанной ленты — необходимо выбрать такие параметры режима прокатки порошка, при которых потери его активности бь бы минимальны.

Так, например, для ультрадисперсного порошка никеля с ис-j ходной удельной поверхностью 15,3 м2Д. подвергаемого прокатке, зависимость 5УЛ от iw (рис. 2.20) имеет четко выраженный макси-j мум (5"д= 13,98 м2Д) при скорости прокатки 190 мм/мин. Умен шение Sm по сравнению с исходной удельной поверхностью со

8 Г Г "1 С| Рис. 2.20. Изменение удельной поверхно 4 зоо 900 1500 образцов в зависимости от скорости прока Гпр, мм/минки УДП никеля

ставляет 8,6 %, что связано с образованием общих границ холодного схватывания между частицами УДП под влиянием сил, действующих в процессе прокатки. Данные результаты получены при „ = 190 мм/мин. Этим подтверждается тот факт, что указанная скорость является оптимальной для исследованных режимов. Полому дальнейшие эксперименты по сварке проводились с использованием лент, полученных при этой скорости.

Следует отметить, что УДП меди легко прокатывается в ленты при различных скоростях, в то время как УДП кобальта начинает формироваться в ленту при скорости прокатки менее 20 мм/мин, но и в этом случае она имеет дефекты (отсутствие сплошности), что связано с деформационной способностью каждого конкретного материала.

При металлографическом исследовании видно (рис. 2.21), что частицы ультрадисперсного порошка никеля значительно деформированы только на поверхности прокатанной ленты, причем в направлении прокатки преимущественной деформации частиц, характерной для крупнодисперсных металлических порошков, не наблюдается. Особенности микроструктуры излома ленты свидетельствуют о том, что пластическая деформация внутренних час-1Ш порошка при прокатке отсутствует. Схватывание этих частиц происходит за счет развитости их поверхности. Этим и обусловлена значительная пористость прокатанной ленты.

Для получения прокатанных лент с заданной пористостью применяется специальное устройство, схема которого представлена на рис. 2.22.

рис. 2.21. Микрофотография струк- Рис. 2.22. Схема устройства для по-т№ы излома ленты, полученной лучения прокатанных лент с пере-прокаткой УДП никеля (3000")менной пористостью:

/ — стенка бункера; 2 — виброэлемент; Л, — радиус валка; Я^, — радиус скруглення виброэлсмента